Dezoksiribonukleīnskābe un ribonukleīnskābe - DNS un RNS - ir cieši saistītas molekulas, kas piedalās ģenētiskās informācijas pārraidīšanā un izteikšanā. Lai gan tie ir diezgan līdzīgi, ir arī viegli salīdzināt un kontrastēt DNS un RNS, pateicoties to specifiskajām un atšķirīgajām funkcijām.
Abas sastāv no molekulārajām ķēdēm, kas satur pārmaiņus cukura un fosfāta vienības. Slāpekli saturošās molekulas, ko sauc par nukleotīdu bāzēm, karājas pie katras cukura vienības. Dažādas DNS un RNS cukura vienības ir atbildīgas par abu bioķīmisko vielu atšķirībām.
Fiziskā RNS un DNS struktūra
Ribozei, RNS cukuram, ir gredzena struktūra, kas sakārtota kā pieci oglekļa atomi un viens skābekļa atoms. Katrs ogleklis saistās ar ūdeņraža atomu un hidroksilgrupu, kas ir viena skābekļa un viena ūdeņraža atoma molekula. Dezoksiriboze ir identiska RNS ribozei, izņemot to, ka viens ogleklis hidroksilgrupas vietā saistās ar ūdeņraža atomu.
Šī viena atšķirība nozīmē, ka divi DNS pavedieni var veidot dubultās spirāles struktūru, bet RNS paliek kā viena virkne. DNS struktūra ar dubulto spirāli ir ļoti stabila, kas tai dod iespēju ilgi kodēt informāciju un darboties kā organisma ģenētiskais materiāls.
Savukārt RNS nav tik stabila vienā virknē, tāpēc DNS tika izvēlēta evolucionāri nekā RNS kā dzīves ģenētiskā informācija. Šūna pēc nepieciešamības transkripcijas procesā rada RNS, bet DNS pati replikējas.
Nukleotīdu bāzes
Katra DNS un RNS cukura vienība saistās ar vienu no četrām nukleotīdu bāzēm. Gan DNS, gan RNS izmanto bāzes A, C un G. Tomēr DNS izmanto bāzi T, bet RNS vietā izmanto U bāzi. Bāzu secība pa DNS un RNS virknēm ir ģenētiskais kods, kas šūnai norāda, kā veidot olbaltumvielas.
DNS katras virknes pamatnes saistās ar otras daļas pamatnēm, veidojot dubultās spirāles struktūru. DNS A var saistīties tikai ar T un C var saistīties tikai ar G. DNS spirāles struktūra ir saglabāta olbaltumvielu-RNS kokonā, ko sauc par hromosomu.
Lomas transkripcijā
Šūna ražo olbaltumvielas, pārrakstot DNS RNS un pēc tam pārveidojot RNS olbaltumvielās. Transkripcijas laikā DNS molekulas daļa, ko sauc par gēnu, tiek pakļauta fermentiem, kas savāc RNS virknes saskaņā ar nukleotīdu bāzes saistīšanās noteikumiem.
Vienīgā atšķirība ir tāda, ka DNS A bāzes saistās ar RNS U bāzēm. Fermenta RNS polimerāze nolasa katru DNS bāzi gēnā un pievieno augošo RNS virknei komplementāro RNS bāzi. Tādā veidā DNS ģenētiskā informācija tiek pārsūtīta uz RNS.
Citas atšķirības ar DNS un RNS molekulām
Šūna izgatavošanai izmanto arī otrā veida RNS ribosomas, kas ir niecīgas olbaltumvielu ražošanas rūpnīcas. Trešais RNS veids palīdz pārnest aminoskābes uz augošajiem olbaltumvielu pavedieniem. DNS tulkošanā nav nozīmes.
RNS papildu hidroksilgrupas padara to par reaktīvāku molekulu, kas sārmainos apstākļos ir mazāk stabila nekā DNS. Ciešā DNS dubultās spirāles struktūra padara to mazāk neaizsargātu pret fermentu darbību, bet RNS ir izturīgāka pret ultravioletajiem stariem.
Vēl viena atšķirība starp abām molekulām ir to atrašanās šūnā. Eikariotos DNS ir atrodams tikai noslēgtos organellos. Lielākā daļa šūnas DNS tiek atrasta slēgta kodolā, līdz šūna sadalās un kodola apvalks sadalās. DNS jūs varat atrast arī mitohondrijos un hloroplastos (abi no tiem ir arī membrānām piesaistītie organelli).
RNS tomēr ir sastopama visā šūnā. To var atrast kodola iekšpusē, brīvi peldot citoplazmā, kā arī tādās organellās kā endoplazmatiskais tīklojums.